CN201515006U

CN201515006U - 一种移动终端的fm内置天线

Info

Publication number: CN201515006U
Application number: CN2009202231077U
Authority: CN
Inventors: 何文卿
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2019-09-25

Abstract

本实用新型公开了一种移动终端的调频(FM)内置天线，位于印制电路板(PCB)上，由FM半波振子天线、巴仑和FM接收主芯片组成；FM接收主芯片通过传输线连接到巴仑，巴仑的正差分线与FM半波振子天线的正振子相连，巴仑的负差分线与FM半波振子天线的负振子相连。通过采用本实用新型的FM内置天线，提高了移动终端FM天线的接收性能。

Description

一种移动终端的FM内置天线

技术领域

本实用新型涉及印制电路板(PCB)上的调频(FM)天线设计领域，尤其涉及一种移动终端的FM内置天线。

背景技术

在移动终端上实现调频(FM，Frequency Modulation)功能已经很常见，目前的移动终端平台中已经提供了FM的解决方案。由于FM占用带宽的频谱范围在98MHz上下，因此相应的无线电波的波长在自由空间中约为3m，相对于移动终端的尺寸而言，这样长度的天线不加修饰的放在移动终端中显然是放不下的。通常，FM接收天线用耳机这种长度较长的外设来实现。为了进一步降低成本，设置移动终端用内置FM天线需要在FM天线的小型化上进行改进，从而实现在移动终端中的应用。

单极天线常应用于移动终端的发射/接收天线中，然而此技术要求移动终端的板长和FM频率的四分之一波长相比拟，这显然是不可能的。由于移动终端的板长相对于3m而言，根本不在一个数量级，因此要想实现好的性能显然不可能。要在移动终端中实现FM天线，用单极天线并不合适。

目前常用的移动终端内置FM天线，其结构如图1所示，FM接收主芯片101通过传输线连接到前端的用于FM接收的贴片天线102，FM接收主芯片101用于对接收的FM信号进行处理。采用此类贴片天线，需要在印制电路板(PCB，Printed C ircuit Board)上提供足够的净空区，以保证天线能够正常接收。由于FM的频率较低，因此此类天线一般较大，这将导致净空区的面积也会较大，从而浪费PCB上很大的面积。此类天线占据的面积一般为1.25平方厘米。另外，此类天线类型一般为单极天线，在现有的移动终端的板长下，一般难以发挥很好地效能，通常的接收灵敏度会不理想。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种移动终端的FM内置天线，以提高移动终端FM天线的接收性能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种移动终端的FM内置天线，所述调频FM内置天线位于印制电路板PCB上，由FM半波振子天线、巴仑和FM接收主芯片组成；

所述FM接收主芯片通过传输线连接到所述巴仑，所述巴仑的正差分线与所述FM半波振子天线的正振子相连，所述巴仑的负差分线与所述FM半波振子天线的负振子相连。

所述正振子采用顺时针的螺旋绕线方式。

所述负振子采用逆时针的螺旋绕线方式。

所述FM半波振子天线的线宽为0.1mm，线间距为0.2mm。

所述正振子位于所述PCB的上层，所述负振子位于所述PCB的下层。

所述正振子位于所述PCB的下层，所述负振子位于所述PCB的上层。

所述调频FM内置天线位于所述PCB上边缘处的净空区。

本实用新型所提供的一种移动终端的FM内置天线，位于PCB上，由FM半波振子天线、巴仑和FM接收主芯片组成；FM接收主芯片通过传输线连接到巴仑，巴仑的正差分线与FM半波振子天线的正振子相连，巴仑的负差分线与FM半波振子天线的负振子相连。通过本实用新型，降低了FM天线的成本，达到了较好的FM接收效果，与贴片天线相比，本实用新型的半波振子FM天线对外部环境的敏感程度大大降低，从而提高了移动终端FM天线的接收性能。

附图说明

图1为现有技术中移动终端内置FM天线的结构示意图；

图2为本实用新型中移动终端内置FM天线的结构示意图；

图3为本实用新型中用PCB实现的半波振子+的绕线结构示意图；

图4为本实用新型中用PCB实现的半波振子-的绕线结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进一步详细阐述。

由于半波振子天线相对于单极天线而言，其受移动终端板长等外部因素的影响较小，因此，本实用新型通过在PCB上绕线设计半波振子天线，绕线的长度即为半波振子对应的接收频段的长度。通过这样的设计，即可以减少PCB板长对FM天线接收性能的影响，最大限度的提高FM天线的接收性能。

为此，本实用新型以PCB作为媒质，在PCB上设置的内置FM天线如图2所示，由FM半波振子天线、巴仑103和FM接收主芯片101组成。其中，FM接收主芯片101的接收端口并不直接与天线连接，而是通过传输线连接到巴仑103；巴仑103的输出端有两条传输线，分别是正差分线104(或称差分线+104)和负差分线105(或称差分线-105)，差分线+104直接连接到FM半波振子天线的正振子106(或称半波振子+106)，差分线-105直接连接到FM半波振子天线的负振子107(或称半波振子-107)。这样，此处的FM天线就构成一个平衡的天线系统，对外界环境的敏感程度就会大大降低，因此在性能上相比贴片天线更有优势，具备更好的性能。

如图3所示，图3描述了半波振子+106的实现方式，本实用新型中的半波振子+106通过在PCB上绕线的方式实现。半波振子+106采用顺时针的螺旋绕线方式，通过0.1mm的线宽和0.2mm的线间距，可以使得走线能够很长，满足FM天线频率很低(中心频点98MHz)这样一个特点。采用螺旋绕线方式是最大限度地减小天线占用移动终端的PCB面积的一种方法，微带线走成0.1mm也完全是节约空间的考虑。为了节约移动终端的PCB空间，螺旋绕线的线间距须要非常窄，但是过窄的线间距会影响天线的辐射，因此，本实用新型经过折衷，取线间距为0.2mm，这样就可以在减小占用PCB面积的同时能够保证辐射。实际上1.2平方厘米的区域对此类的FM天线来说，空间还是很充裕的。

如图4所示，图4描述了半波振子-107的实现方式，本实用新型中的半波振子-107也是通过在PCB上绕线的方式实现。与半波振子+106不同的是，半波振子-107采用逆时针螺旋的绕线方式。这样做的目的是，使两个半波振子上的电流方向基本相同，这样才能够将电磁波发射出去。如果半波振子-107也采用顺时针的绕线方式，则半波振子+106和半波振子-107上的电流就会完全相反，电磁波就不能够发射出去。因此，考虑PCB上绕线的走向也是设计此种在PCB上实现的FM内置天线中须要考虑的，否则即使半波振子的两极都可以做到四分之一波长，FM广播的接收效果仍然会很差。原因就在于，半波振子的两级接收的信号相互抵消，导致几乎收不到需要接收的FM信号。

本实用新型将FM天线做成半波振子形式，由于半波振子天线的走线是差分线形式的，两根线上的信号相位差为180度，分别馈入半波振子天线的两个四分之一波长的枝节；因此，一旦FM接收主芯片101的接收端为单端输入的形式，那么就需要巴仑103将单端信号转化为差分信号，再输入FM接收主芯片101。实际上，使用半波振子天线的好处除了可以不用考虑移动终端的板长之外，还在于半波振子天线实际上是一个平衡的天线系统，半波振子天线的发射和接收效率受到外围设备和环境的影响很小。只是需要通过巴仑103将单端信号转化为差分信号之后，才能通过半波振子天线发射出去。然而，实际应用中有些FM接收主芯片自身就可以接收半波振子天线接收下来的差分信号，因此，在这种情况下，天线的馈线就已经是差分形式了，巴仑103实际上是可以省掉的。FM接收系统就可以简化为半波振子天线和FM接收主芯片。

下面对图2所示的内置FM天线在实际应用中的情况进行分析。对天线而言，任何移动终端上的金属成分都是影响天线发射的原因之一，因此，在放置此PCB上实现的FM内置天线时，移动终端的PCB上周围的地须要挖空，并且在天线周围的PCB上不能够走线。另外，移动终端外壳上离此PCB上实现的FM内置天线很近的区域不能有金属饰品、金属防尘网、金属电镀层等有金属成分的部分；任何金属成分，哪怕是很小一片区域，对天线的影响都是较难全面评估的。因此，天线周围保持净空是设计此PCB上实现的FM内置天线时必须要考虑的。

对此PCB上实现的FM内置天线而言，较佳的放置区域是PCB的上下层的边缘处。因为，一旦将FM内置天线放在PCB的中间位置，FM内置天线接收下来的FM信号可能会引起与其他信号的串扰，导致移动终端的整体性能下降；而且在PCB的中间位置很难保证天线能有足够的净空区，毕竟在PCB的中部挖掉大面积的地在移动终端设计中的风险也是很大的。

另外，为了避免天线发射信号之间的串扰，FM天线和移动终端天线、蓝牙天线等最好不要放在一起，因为天线都是金属材料的，放得很近即使不会遇到天线信号之间的串扰，也会对天线本身的传输特性有较大的影响。所以，将FM天线放置在PCB上边缘处的净空区，要么设置半波振子+106位于PCB的上层，半波振子-107位于PCB的下层；要么设置半波振子+106位于PCB的下层，半波振子-107位于PCB的上层，这样才能最大限度的提高FM天线的性能。

需要说明的是，半波振子天线是平衡的天线系统，如果FM接收主芯片的管脚天线端不是差分的结构，则需要FM天线的设计者搭出一个巴仑用于半波振子天线的设计。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种移动终端的FM内置天线，其特征在于，所述调频FM内置天线位于印制电路板PCB上，由FM半波振子天线、巴仑和FM接收主芯片组成；

2.根据权利要求1所述移动终端的FM内置天线，其特征在于，所述正振子采用顺时针的螺旋绕线方式。

3.根据权利要求1所述移动终端的FM内置天线，其特征在于，所述负振子采用逆时针的螺旋绕线方式。

4.根据权利要求1、或2、或3所述移动终端的FM内置天线，其特征在于，所述FM半波振子天线的线宽为0.1mm，线间距为0.2mm。

5.根据权利要求1、或2、或3所述移动终端的FM内置天线，其特征在于，所述正振子位于所述PCB的上层，所述负振子位于所述PCB的下层。

6.根据权利要求1、或2、或3所述移动终端的FM内置天线，其特征在于，所述正振子位于所述PCB的下层，所述负振子位于所述PCB的上层。

7.根据权利要求1、或2、或3所述移动终端的FM内置天线，其特征在于，所述调频FM内置天线位于所述PCB上边缘处的净空区。